混动技术不是过渡路线,成为中国汽车动力技术论坛共识
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2025-06-18 09:39:20
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混动技术绝非过渡方案,而是实现「双碳」 目标的核心载体。2030年全球市场或形成纯电、混动、燃油「30%-30%-40%」 的三分格局。这一判断正成为中国汽车动力专家的普遍共识。

文丨智驾网 王欣

编辑|夏未至

2025年的进度条已过半,关于混动技术路线争议正逐渐收敛。

一方面,2024年,纯电、插混、增程的市场份额分别为60%、30%、10%,也即混动的市场份额已经达到40%,在2024年的个别月份,混动车型销量多次超过纯电车型。

另一方面,各大车企集中推出混动车型,这也说明在未来相当长的一段时间内,多种动力类型的车型或将并行发展,共同满足多元化的市场需求。

欧阳明高不久前预测,2025年插混市场份额有望从30%提升至40%左右,增程维持在10%。未来几年,插混车型份额可能进一步从40%提升至50%。插混或成中国新能源汽车市场主流技术路线,纯电次之,增程再次之。

纯电和混动究竟谁能成为新能源汽车市场的主流和终极形态?在6月12日召开的第十七届国际汽车动力系统技术年会(TMC 2025)上,多位专家表态,混动技术绝非过渡方案,而是实现「双碳」 目标的核心载体。

2030年全球市场或形成纯电、混动、燃油「30%-30%-40%」 的三分格局。

由中国汽车工程学会主办的国际汽车动力系统技术年会(TMC 2025)已是当前世界上规模最大的关于动力系统技术交流的国际大会,其观点与众多参会专家的研究成果可以说代表着行业的主流看法。

混动路线被接纳为长期技术路线,对于我国新能源汽车产业的发展将会有深远的影响。

它事实上意味着在内燃机与电机技术的发展中,二者不再是零和博弈,而是可以技术共存。而智驾网通过深度整理TMC 2025论坛上众多嘉宾的观点则发现,内燃机的热效率依然在提升,电机的功率密度也在提升,被业内高度关注的轮毂电机落地时日尚远,但轻量化方案正在路上:

1、中国汽车工程学会副理事长兼秘书长侯福深给出了最新数据,混动专用发动机热效率已经达到了46%

2、电动化核心指标得到了全面提升,在功率密度上,驱动电机峰值功率密度超过7,000 W/kg,碳化硅电机控制器功率密度达45kW/L,较2020年提升近50%

3、轮毂电机落地的首要障碍是簧下质量。由于轮内集成电机、控制器、减速器及制动器导致车轮惯性增大,直接影响车辆动态响应。动力导致车轮惯性增大,直接影响车辆动态响应。在轻量化方面,包括超高强度硅钢片(如小米960MPa材料)、碳纤维缠绕转子(智新科技ID5平台)、以及壳体材料创新(长安铝合金减重11%)都有可效减重。

客观而,混动路线被接纳为长期技术路线,这个长期是以十年为周期的,在十年之后,是不是有新的动力路线共识,事实上取决于市场的选择,技术进步只是一个维度。

01.

混合动力技术向智能化精细化持续演进

汽车动力系统创新作为我国汽车产业低碳化、电动化转型的核心支撑,近年来取得了显著的进展。

侯福深介绍了三方面的技术创新成效。

一是系统集成向更深层次发展,并迈向多域融合。体现之一就是可以同时通过动力操控、智驾与信息娱乐等功能的底层数据互通与协作控制,不断拓宽动力系统的边界,进入了动力融合跨域协同的新阶段。

二是材料与工艺创新正成为汽车动力系统创新的焦点。在材料方面,碳化硅、碳纤维、非金合金、高强度钢、软磁复合材料等加快导入应用,不仅优化整车轻量化水平和动力性能,还拓宽了汽车设计的边界。

三是人工智能等智能化技术赋能动力系统的创新。汽车动力系统正在从传统的机电一体化控制向全链路的智能化控制演进。例如通过AI算法实现毫秒级的扭矩分配,显著提升极端工况稳定性。融合多元数据的智能热管理系统,实现热能的按需分配与高效利用,提升整车高低温续航保持率。动力控制系统软件功能进阶智能场景识别功能,可自动调整能量分配策略等。

除此之外,这场论坛对中国汽车动力系统技术进展,如何从低碳化、电动化与智能化深度融合进行了全方位的讲解。

首先是在低碳化领域方面。

在混动技术跃升上,侯福深指出,混动专用变速器的构形和效率持续优化,混动专用发动机热效率已经达到了46%,和2020年相比提高了超过13个百分点。柴油发动机的热效率超过了48%,相比2020年提升4.3%,达到了国际先进水平。

在燃料创新加速上,低碳/零碳内燃机燃料技术持续突破,推动传统动力绿色转型。

体现在商用车多路线并进上,纯电、混动及燃料电池技术在商用车领域同步取得显著进展,覆盖长途重载等复杂场景需求。

其次是在电驱动技术实现多维突破方面,比如多位行业人士提到电动化核心指标得到了全面提升。

一是功率密度跃迁,驱动电机峰值功率密度超7,000 W/kg,碳化硅电机控制器功率密度达45 kW/L,较2020年提升近50%。

二是关键技术创新:扁线电机配合高效冷却系统,降低损耗提升可靠性;碳化硅器件与800V高压平台规模化应用,系统效率突破96%(如小米V8s);功能安全与网络安全技术深度集成,保障电驱系统鲁棒性。

另外是平台化集成方面,乘用车机电耦合总成实现模块化设计,功率密度、效率及NVH性能持续优化。

在电驱动技术方面,驱动电极峰值功率密度最高达到每公斤7000千瓦以上,基于碳化硅功率器件的高性能电机控制器功率密度最高达到每升45千瓦,和2020年相比提升了近50%。扁线电极高效冷却系统,碳化硅器件等关键零部件与高电压平台、功能安全、网络安全等核心技术在电驱动总成产品实现应用,乘用车机电总成实现平台化,功率密度、效率、噪声等关键性能指标持续提升。

最后商用车,不管是纯电、混动还是燃料电池,各条技术路线应该说在各自的技术创新上也都取得了明显进展。

02.

分布式电驱与集中式电驱的角力

再回顾下当前电动化驱动系统呈现两大的技术分支:集中式驱动和分布式驱动,这也是此次论坛干货最多的讨论。

集中式驱动凭借差速器实现车辆转向控制,已实现大规模量产,成为市场主流方案;分布式驱动则通过轮边电机或轮毂电机实现独立车轮控制,成为高端车型的技术突破方向。

在不少解读看来,集中驱动符合当前主流方向,而分布式驱动代表未来方向。

分布式驱动有轮毂电机和轮边电机两种,哈尔滨理工大学蔡蔚教授解释,轮毂电机是集成于车轮内,比如理想汽车目标是"滑板底盘"(模块化平台实现车型伸缩),但簧下质量过大致使操控性/舒适性差,且存在机械、电气、散热难题。

轮边电机的结构是分簧下(近轮安装)和簧上(如双电机集成系统),比如奥迪ATA250、比亚迪仰望等高端车型率先应用,但功率大、成本高,暂未普及。

总结而言,分布式驱动的核心瓶颈存在以下几点:

簧下质量:轮毂电机加重车轮,需轻量化电机、控制器、减速器、制动器的一体设计。

集成路径:需与线控制动、转向、悬架融合为"角模块",结合智能化(如EMB)实现终极形态。

商用车特殊性:重卡需"减速器+变速器"组合,仅提高电机转速/电压不够(如DeepWay两档双电机系统)。

分布式驱动的终极形态需与线控制动、转向、悬架深度集成,形成智能化「角模块」 ,但目前仍处于样机验证阶段。

而簧下质量难题依然是轮毂电机落地的首要障碍,由于轮内集成电机、控制器、减速器及制动器导致车轮惯性增大,直接影响车辆动态响应。

那么如何解决?蔡蔚教授等多位演讲嘉宾给出的通用解决路径是聚焦于轻量化设计。

包括超高强度硅钢片(如小米960MPa材料)、碳纤维缠绕转子(智新科技ID5平台)、以及壳体材料创新(长安铝合金减重11%)。

而在商用车领域,特殊性还进一步凸显:重卡需兼顾高扭矩与宽速域,单一提高电机转速(如DeepWay方案)效果有限,必须结合多档变速器或电机绕组重构技术(串并联切换)实现功率分流。

当前待解难题除了电驱技术路径之外,高压平台与材料工艺挑战也同样面临多重难题。电压平台升级至800V已成行业共识,1200V成为下一阶段目标,但依然面临严峻绝缘挑战。

「电压提升导致漆包线绝缘层增厚(铜导体截面积缩减),电机效率面临下降风险。」 多位行业人士在论坛现场总结,同时他们也给出了关键技术突破的尝试路径:

绕组工艺革新:发卡式扁线绕组主导市场,H-pin/X-pin缩短端部尺寸降低铜损,低温焊接工艺替代传统熔焊避免绝缘损伤;

冷却系统跃迁:从水冷间接冷却向油冷直接冷却演进,智新科技ID5平台采用浸没式冷却实现连续10次零百加速无衰减,峰值功率可持续30分钟;

功率半导体迭代:碳化硅(SiC)器件轻载效率较IGBT高3-5个百分点,华为控制器效率达99.85%。封装领域铜烧结技术(成本仅为银烧结1/13)成为降本关键,耐温能力需从175℃向260℃突破。

而在绿色制造与低碳化上,稀土永磁电机专利技术到底能否为现有的稀土电机技术提供一种可行的替代方案也成近几年行业热议争论,特斯拉曾在2023年宣称下一代永磁电机弃用稀土,但后来得到的是多家上市公司质疑的声音。

▲稀土永磁材料

稀土永磁材面临的难题是供应波动与成本压力。据蔡蔚教授介绍,中国消耗了全球42%的稀土永磁资源用于汽车,2011年与2022年价格峰值迫使企业寻求技术对冲,尤其是重稀土价格波动大。

为此,蔡蔚表示,晶界扩散技术可实现重稀土局部渗透,用量能减少30%。

在无稀土探索上,蔡蔚发现,丰田电机研究方式数据显示效率接近稀土永磁电机,同时研究表明扁线绕组优势仍被主流认可。「超级铜材料(电导率接近银)可提升电机效率0.5%,控制器效率0.8%,中车已实现样件验证。」

除了上述所说的高电压平台,高功率密度和高转速电机等争议与未解难题将论坛再次推向了高潮。

而由中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图3.0》中设定的目标是:2030年电驱动系统功率密度达14kW/kg(较2025年翻番),2035年达16kW/kg、2040年达18kW/kg,此外控制器功率密度到2040年突破120kW/L。

想要实现上述路径,则需依赖多合一集成:从三合一(电机+电控+减速器)向十二合一演进,提升空间利用率。

现在,华为数字能源正从三合一(电机+电控+减速器)向十二合一演进,通过集成设计,让华为多合一电驱降低线束复杂度;长安汽车提出「四化」 理念(控制集中化、执行分布化、软件平台化、功能原子化),让A-ECMS算法实现能耗动态优化。

此外,小米汽车科技有限公司先进动力部副总经理郜业猛分享的小米V8s超级电机的最新技术指标显示,其功率密度达到了10.14kW/kg。

那么在部分场景未充分利用,高转速必要性是不是有必要的呢?郜业猛从两方面给出了回答。

他表示,「个人认为转速的提升就两个驱动力,一个是成本,一个是性能。成本驱动在转速提升到一定阶段的时候,一定程度的转速提升可以利用减速器的速比,电机做小,减速器速比稍微做大一点,可以实现电机小型化的经济收益。这是一方面。」

「另外一方面性能的追求,我们要实现更高的车速,在保持加速性不变的情况下实现更高的车速,电机的转速肯定要做得更高。从这两个方面来考虑。未来的电机转速到底做到什么程度?因为电机的转速提升的过程中,也会带来一些损耗的增加,损耗的增加就会带来电池成本的增加,当电池成本的增加跟我们节约的通过电池的磁钢节约的成本差不多的时候,就已经达到平衡点了,具体这个平衡点是多少,每家都有不同的认知,因为每家对效率的控制有不同的水平,电机的转速肯定不会无限制地提升下去,如果要实现更高的车速,要做到350公里或者更高的功率,确实要牺牲一部分效率,牺牲一部分成本把转速做得更高。」

在行业集体向27000-35000转发展时,多位行业人士指出,通过碳纤维缠绕/超高强度硅钢来解决转子应力问题。

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